为什么你吃的食物变了味道
祝叶华
2018年01月12日 来源：科技日报
食物正在发生变化。在全球变暖的影响下，农作物中碳水化合物的比例在不断增加；而地下水及土壤污染的左右夹击，也改变了农作物和海产品的营养成分。人们正在认识到，生态环境的改变在潜移默化中改变着我们赖以生存的盘中餐。
大气中二氧化碳增多，植物蛋白质就减少
1998年，美国科学家发现了光照影响浮游动物的生长秘密。海洋和湖泊中浮游动物以藻类为食，科学家本想通过提供更多的光照来提高藻类的生长速度，从而增加浮游动物的食物供给。但事实并非如此。增加的光线虽然使藻类生长得更快，但却减少了浮游动物生长所需的营养物质，研究人员最终把藻类变成了“垃圾食品”。浮游动物虽然有足够的食物，但这些食物缺乏营养，所以它们经历着另外一种形式的“挨饿”。
在这一结果的触动下，生物学家将研究延伸到人类社会：人类的食物是否也有类似的“遭遇”？“垃圾食品效应”是否也会出现在世界各地的农田和森林中？
2014年，哈佛大学公共卫生学院研究员Samuel Myers在Nature发文称，未来地球大气中的二氧化碳可能会超过当前水平，在这种大气条件下，地球上最重要的农作物中所包含的一些关键营养成分可能会降低。2017年，Myers等在Environmental Health Perspectives上发表的最新研究结果也显示，如果不加以遏制，人类排放到大气中的二氧化碳浓度将会严重损害小麦、水稻和其他主要作物的营养价值，使全世界数百万人面临蛋白质缺乏的危险。
据该研究估计，世界上76%的人口每天从植物中获取大部分的蛋白质。如果二氧化碳水平持续上升，到2050年，18个国家的人口可能会减少超过5%的膳食蛋白质。他们计算了当前和未来蛋白质缺乏的风险，结果发现，在二氧化碳浓度增加的情况下，大米、小麦、大麦和土豆的蛋白质含量减少了6%—14%。目前全球已经有数亿人患有蛋白质缺乏症，在此基础上，还会新增1.5亿人遭受这种“营养损失”。
“15年前如果我们坐在一起讨论关于二氧化碳排放对人类健康影响的问题时，是决不会预想到二氧化碳会让我们的食物变得‘营养不足’。但现在，大气中的二氧化碳增加是我们不得不正视的环境问题。如果不加遏制地继续破坏和‘改造’地球自然系统，人类将会遇到更多这样的‘惊喜’。”Myers说。
二氧化碳增多还使植物碳水化合物“增产”
大气中二氧化碳浓度的上升会刺激光合作用，帮助植物将阳光转化为食物，促进植物生长，但也导致植物产生多于其自身生长和代谢需要的碳水化合物，大量碳水化合物的存在“稀释”了植物中其他营养物质，如蛋白质、铁和锌，而超量的淀粉和糖会存储在植物的液泡中。 地球上的每一片叶子在大气二氧化碳浓度不断增加的“重压”下，产生了越来越多的糖，人类历史上最大规模的碳水化合物注入正在植物中悄无声息发生着。
所以，一个更加艰难的挑战摆在眼前：碳水化合物大大“增产”，肥胖或许会成为更加严重的公共健康问题。
饮食中碳水化合物比例的微小变化最终会发生什么变化？淀粉和碳水化合物摄入的总体趋势与肥胖和糖尿病等饮食相关疾病的增加是否有关？食品营养成分的转变会在多大程度上导致这一变化？这些问题都有待一一解决。
但不管潜在的机制是什么，农作物的变化可能不仅对低收入国家造成威胁，对发达国家也有风险。有研究表明在饮食中增加碳水化合物与蛋白质的比例，与高血压和心脏病风险增高有关。虽然目前这一联系仍然是推测性的，但它表明，高碳水化合物饮食对健康的影响确实存在某种关联。
“潜入”人类餐桌的污染物
环境改变增加了食源性疾病风险。气候变化会通过多种途径增加化学污染物潜入人类食物中的几率：海洋表面温度升高将导致海鲜中汞含量的增加；极端天气事件的增加将会把污染物引入食物链；不断上升的二氧化碳浓度和气候变化将改变害虫、寄生虫和微生物的发病率和分布。
2010年，联合国环境规划署发布研究报告并警告称，随着气候变暖，融化的冰河和冰盖正在不断地向空气和海洋中释放大量致癌污染物。科学家经长期研究发现，这些长效持久的化学物质将进入食物链，并最终在人体内积聚，进而导致癌症、心脏病、不孕不育等严重疾病。
2011年2月21日，斯德哥尔摩秘书处和北极监测和评估小组（AMAP）联合发布了由12个国家的专家共同完成的“气候变化与持久性有机污染物：对环境的预测和影响”的研究报告。报告称，温度的不断上升以及越来越多的极端气候，让人类越来越多地暴露于全球的污染物之中。反常的气候事件也将一些封存的杀虫剂和其他污染物释放出来。持久性有机污染物在环境中的释放和暴露不仅改变了地球生态环境，同时也以不同形式和途径影响着人类健康。
近年来，海洋面临前所未有的塑料污染。这些污染物不仅会破坏海洋生态环境，也会客串人类餐桌的成员。大量科学数据证实它们最终会以不同形式挤进人类餐桌，无论美味的海鲜，还是众多老饕热衷的海盐中都曾被检测出微塑料的存在。
靠天“吃饭”威胁舌尖上的安全
环境变化使人类面临的现存粮食安全、饥饿和营养不良的威胁加倍：气候灾害更加频繁而剧烈，土地和水源更加稀缺而难以获得，农业生产力的提高也更难实现。气候变化还可能会中断“一个没有饥饿的世界”的进程。同时由于气候变化，整个食品系统的稳定性也会遭遇由于供应的短期变化带来的风险；而土壤和水环境污染则会增加污染物流入食物链的概率。不加干预的“靠天”吃饭，正一步步地威胁着舌尖上的安全。
目前全球仍有超过10亿人因为营养缺乏而承受着巨大的疾病负担，所以，仔细监测脆弱人群的营养充足性，鼓励饮食多样化，找到富含更多营养的食物，或许是最直接的应对之策。
（作者系清华大学环境科学与工程博士）
